植物與植物生理學教學中要關注的幾個“聯(lián)系”

王中軍 黃 俊

（1.鹽城生物工程高等職業(yè)技術(shù)學校 江蘇鹽城 224051；2.天津大學農(nóng)學院 天津 300072）

植物與植物生理學是中、高職農(nóng)科類專業(yè)一門重要的公共基礎學科，學好該課程是學好其后續(xù)專業(yè)課程的重要前提。目前各中、高職學校普遍在積極推行課程改革，總的來看，植物與植物生理學的教學時數(shù)有所減少，在整個課程體系中的地位有所變化。在這種情況下，如何適當整合植物與植物生理學教學內(nèi)容，提高教學效率，是一個值得關注和探討的問題。植物與植物生理學眾多知識點之間有諸多“聯(lián)系”，這些“聯(lián)系”有的是內(nèi)容上相似，有的是內(nèi)容上相通，有的是內(nèi)容上有對應關系，有的是因親緣關系建立的“聯(lián)系”。筆者認為，在教學中關注并處理好這些“聯(lián)系”，能有效地整合各知識點，并使之串聯(lián)起來，呈現(xiàn)在學生面前的植物體是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理活動相互統(tǒng)一的有機整體，從而有利于學生對本門課程的學習和應用。

一、器官形態(tài)上的“聯(lián)系”

無論是營養(yǎng)器官之間，還是營養(yǎng)器官與生殖器官之間，在形態(tài)上的差異是比較明顯的，這使得肉眼就可判別器官類型[1]。但只要認真觀察，就不難發(fā)現(xiàn)，植物各器官之間是存在很多“聯(lián)系”的。花芽和葉芽組成上有對應關系，花被為葉變態(tài)而來，根、變態(tài)莖、變態(tài)葉之間在形態(tài)和功能上有諸多相似之處。事實上，植物地上部分器官都是由莖尖（胚芽）生長錐生長發(fā)育而來，器官分化都是從芽分化開始的，這樣他們之間形態(tài)上存在各種各樣的“聯(lián)系”就可以理解了，同樣這也是在講解器官形態(tài)上的“聯(lián)系”的著眼點。

二、器官結(jié)構(gòu)上的“聯(lián)系”

植物體各器官在結(jié)構(gòu)上也有明顯的不同，但這種不同并沒有使植物體各器官彼此“割斷”，而只是在各器官之間出現(xiàn)了某些“轉(zhuǎn)化”。這些轉(zhuǎn)化主要存在于植物的“關節(jié)”部位，如莖基部與根之間的轉(zhuǎn)化，葉柄、花梗、果柄等基部與莖之間的轉(zhuǎn)化，是“轉(zhuǎn)化”不是“割斷”這就是“聯(lián)系”。植物的根從土壤中吸收的水和無機鹽，葉通過光合作用合成的有機物，都能運輸?shù)街参矬w的其他部位，說明植物體內(nèi)存在一種相當于動物體內(nèi)“血管”的結(jié)構(gòu)，它將植物體連成為一個整體，植物體中的這個“血管”就是維管束。維管束是貫穿于整個植物體的一種結(jié)構(gòu)，它在通過植物體的各個“關節(jié)”時，僅僅是作“適當?shù)恼{(diào)整”，其基本結(jié)構(gòu)和功能并沒有改變，因而，它就將整個植物體連成一個有機的整體。教師在講解這部分“聯(lián)系”時，就應該抓住維管束這個“綱”，將結(jié)構(gòu)部分知識有機地結(jié)合起來，這樣，植物在學生眼中不再只是“根”“莖”“葉”等一個個彼此分離的獨立部位，而是一個有機的整體。

三、生理活動上的“聯(lián)系”

植物體作為一個整體，其各種生理活動之間的“聯(lián)系”也是普遍存在的。植物的水分代謝（水分的吸收、蒸騰作用）與礦質(zhì)元素的吸收、運輸之間的“聯(lián)系”，光合作用、呼吸作用、礦物質(zhì)代謝相互之間以及與有機物的運輸、分配之間的“聯(lián)系”，植物激素與植物生長發(fā)育之間的“聯(lián)系”等，這些“聯(lián)系”較為復雜一些，需要教師對植物各種生理活動有較透徹的理解，真正從整體的角度思考植物“生活的道理”，才能在講課中得心應手，“聯(lián)系”自如。

四、基于繼承關系的“聯(lián)系”

植物的一些器官或部位是由另外一器官或部位“生成”而來的，從而構(gòu)成繼承性“聯(lián)系”。如果實主要由花或花序“生成”，種子由子房“生成”，果實與花或花序、種子與子房的各個部位之間就有了對應關系。而同時花又是由花芽分化而來，枝條由葉芽分化而來，這樣花與花芽、枝條與葉芽的組成部分又有了對應關系。另一種情形，如根尖的分生區(qū)下部細胞經(jīng)分化補充根冠細胞，上部細胞經(jīng)分化成為伸長區(qū)細胞，伸長區(qū)上部細胞經(jīng)分化又形成根毛區(qū)的初生構(gòu)造，初生構(gòu)造經(jīng)次生生長形成次生構(gòu)造。如果說以上各種“聯(lián)系”是橫向的，那么這種繼承性“聯(lián)系”則是縱向的。教師在分析教材時要進一步挖掘各種繼承性“聯(lián)系”，便于學生更全面地理解和掌握各知識點之間的“聯(lián)系”，確立植物體的“整體觀”。

五、形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能上的“聯(lián)系”

植物在長期的進化中，使得各部位的形態(tài)、結(jié)構(gòu)與其生理功能逐步趨于統(tǒng)一，各部位的形態(tài)和結(jié)構(gòu)特征總是與它們的功能是相適應的，這種“聯(lián)系”在植物體內(nèi)十分普遍（幾種較為典型的“聯(lián)系”見表1），因而在教學中如何運用好，就顯得尤為重要。這部分“聯(lián)系”體現(xiàn)的是形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能三者之間的對應和統(tǒng)一關系，因而在運用這些“聯(lián)系”時，就必須抓住這種對應關系和統(tǒng)一進行講解，有必要對整個教材內(nèi)容進行適度整合，而不必完全拘于形態(tài)→結(jié)構(gòu)→生理功能這種機械的程式。

表1 植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能之間的典型“聯(lián)系”

六、微觀與宏觀的“聯(lián)系”

植物與植物生理學教材中植物學部分的內(nèi)容順序通常是細胞→組織→器官，在組織教學時總體上也是按照這樣的次序進行，這本身就已清晰地反映了植物體微觀與宏觀之間存在的“聯(lián)系”。當然植物中微觀與宏觀的“聯(lián)系”還存在于細胞與植物的各種生理活動之間。如葉片氣孔開閉（光合作用、蒸騰作用）與保衛(wèi)細胞的細胞壁不對稱加厚有關，導管、篩管的輸導作用與管狀死細胞或管狀無細胞核細胞結(jié)構(gòu)特點有關，根毛區(qū)的吸水與根毛細胞具有較大的液泡和細胞表面積有關，水稻等禾本科植物通氣組織發(fā)達與早期莖中央大量薄壁細胞存在有關，花粉粒和胚囊的發(fā)育與細胞的減數(shù)分裂有關，植物體是一個完整的有機體與細胞間存在的胞間連絲有關[2]。教師在講解一些生理現(xiàn)象和功能時，應強調(diào)說明與哪些細胞和怎樣的結(jié)構(gòu)有關，要將植物體的微觀部分與宏觀部分有機結(jié)合起來，這樣才能有利于呼應前后知識，進一步強化形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一性。

七、個體基于親緣關系的“聯(lián)系”

從進化論來講，植物之間都是有親緣關系的，只是這種親緣關系有遠有近，因而這種基于親緣關系建立起來的“聯(lián)系”是普遍存在的。親緣關系較近的，其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能相似之處較多，反之相似之處則較少。從與親緣關系遠近的密切程度來看，生殖器官又高于營養(yǎng)器官。自然分類法中界→門→綱→目→科→屬→種的順序，反映了所屬植物親緣關系由遠到近，相似之處由多到少的次序。這要求教師在講解某一種植物時，能舉一反多，不但要講植物個體的特點，還要講該植物所屬的屬、科的植物特點，這樣讓學生既能見“樹木”，也能知“森林”，既能知道該種植物的特殊性，也能掌握與該種植物有一定親緣關系植物的共性。在安排教學內(nèi)容時，可考慮將植物體的形態(tài)、結(jié)構(gòu)（主要是形態(tài)部分）與植物分類內(nèi)容進行適度的交叉和穿插，效果會更好。如在講到復葉時，可補充強調(diào)豆科植物一般都為復葉，有羽狀復葉、三出復葉，但反過來具有復葉的植物不一定都是豆科植物；而在講到唇形花冠時，可補充強調(diào)唇形科植物都具有唇形花冠，同時具有唇形花冠的一般也都是唇形科植物。這樣將植物的某一特征與具體植物體聯(lián)系起來，既利于學生掌握植物的某一特征知識，也有利于枯燥、難記的分類部分知識的學習。

八、植物與環(huán)境的“聯(lián)系”

植物總是生長在一定環(huán)境中的，一個植物所具有的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能總是其長期適應環(huán)境的結(jié)果，因而植物與環(huán)境之間必然存在各種“聯(lián)系”。如水稻的莖中空、水生植物葉片上表皮氣孔數(shù)比下表皮氣孔數(shù)多能適應水生環(huán)境；松、柏等植物的針（鱗）形葉、仙人類植物的葉刺能適應干旱的氣候；鹽角菜等抗鹽植物因其薄壁細胞具有鹽泡而具有抗鹽能力；高等植物具有兩套光反應系統(tǒng)而使植物能在多種天氣條件下進行光合作用。同時，不同植物對不同環(huán)境的適應性是有差別的，這為人類進行作物選種、改良土壤和保護生態(tài)環(huán)境等提供了依據(jù)。所以，無論是從植物教學本身，還是從強調(diào)環(huán)境和生態(tài)保護意識來講，將植物與環(huán)境“聯(lián)系”起來都是非常必要的。

植物（尤指高等植物）體是一個完整的有機整體，其內(nèi)部“聯(lián)系”還遠不止這些，正是存在著這些“聯(lián)系”，才使其各部位能協(xié)調(diào)運作，從而保證了植物體完成各種復雜的生理功能[3]。教學上，教師要善于發(fā)現(xiàn)和運用這些“聯(lián)系”，使學生“融會貫通”各知識點，以進一步提高植物與植物生理學教學的質(zhì)量和效率。